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基于人类免疫缺陷病毒Ⅰ型微卫星序列区域特征分布分析

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作者:
付永卓
导师:
谭钟扬,刘期
学科专业:
生物医学工程 
文献出处:
湖南大学 2016年
关键词:
微卫星论文  人类免疫缺陷病毒型论文  生物信息学论文  区域特征分布论文  

摘要:人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus;HIV)是造成人类免疫系统缺陷的一种病毒。HIV主要存在两种亚型,即Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型的分布最为广泛。微卫星也叫做基因重复序列,其在真核生物、原核生物和病毒中是广泛存在的。尽管人体免疫缺陷病毒Ⅰ型(HIV-1)基因组中的微卫星在整体水平上相对丰度和相对密度已经被研究过,但是关于微卫星区域特征分布情况还未被研究过。为此,我们选取了包括A亚型、B亚型和C亚型的7 5条HIV-1基因序列作为研究对象。我们的结果显示微卫星在HIV-1基因序列上不管在整体水平还是基因和结构域水平上的分布都是非常不均匀的,在整体水平上,在基因序列的1-2000nt和5001-7000 nt的区域,微卫星的相对丰度比其他区域要高,其中Gag基因的编码区开始的位点被看做是1 nt。在基因和结构域水平上,不同基因和结构域上微卫星的分布都有各自的特点,比如基因中有的区域通常有微卫星,而有的通常没有微卫星。另外,单核苷酸、双核苷酸和三核苷酸重复序列分布都是不均匀的但是又各自有自己的分布特点。单核,双核和三核苷酸的相对丰度较高的区域分别是1-3000 nt,4001-8000 nt和5001-8000 nt,且它们在基因和结构域中分布不同。有趣的是,我们还发现了微卫星的区域特征分布与HIV-1亚型之间存在着一定关系。在序列中的一些区域,尤其是为HIV-1提供分型的依据的gag基因上的GP120的envelope基因或者通过进化树分析pol基因中,发现不同亚型的HIV-1在此区域的微卫星种类和数量不同。虽然只是大多数序列都满足这个规律,但是至少说明存在着这样的一个趋势。相信随着微卫星研究的深入,这个趋势也许会成为为HIV分型的新的方法。对HIV-1基因组中重复序列的研究有助于我们更好的理解HIV-1基因组的遗传多样性和生物进化,为进一步了解HIV-1的进化过程提供新的途径。

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